基于波束内均分四色频率复用的同频干扰抑制方法与流程

本发明涉及卫星通信，尤其涉及一种基于波束内均分四色频率复用的同频干扰抑制方法。

背景技术：

1、在多波束卫星扩频通信系统中，多个波束采用相同的频率为波束内目标用户提供服务，即会造成同频干扰。频率复用技术是抑制系统同频干扰一种有效干扰协调方式，该技术可以使相邻波束间的干扰信号源距离尽可能远，从而抑制相邻波束的干扰，达到改善传输质量，提高通信容量的效果。在固定波束的扩频通信系统中，如果将不同的频段分配给不同波束，可以减少同频干扰，但同时会减少每个波束的可用频段，因此，系统的每个波束将占用全部的频谱带宽资源。

2、部分频率复用技术可以有效抑制全频复用时产生的同频干扰，旨在将小区分割为多个区域，在小区内部分配子载波带宽，该技术在地面蜂窝系统中已经取得广泛的应用与研究。在采用部分频率复用的多波束卫星通信系统中，影响同频干扰的系统特性主要包括波束布局、分配方案以及动态调度。波束布局广义来说是指不同波束如何放置以覆盖所需区域，是由多波束天线设计决定，然而在固定波束中，可以通过双向通信连接根据位置信息将波束分割为不同区域，此特性为波束布局；第二个特性是指更多的频率分配方法，每种不同的分配方案可以为区域定义相应的频段资源，包括分配粒度与复用因子等；此外，是针对每个区域的动态调度，其目标是在用户非均匀分布时的动态管理，通常情况会考虑比例公平性。

3、然而，现有技术并未提供能够很好解决波束内同频干扰抑制的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于波束内均分四色频率复用的同频干扰抑制方法，用于抑制多波束卫星扩频通信系统用户间的同频干扰，通过动态管理与分配系统的有限带宽资源，降低系统内生干扰，以增加系统的通信容量。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种基于波束内均分四色频率复用的同频干扰抑制方法，包括步骤：

3、将各个固定波束按照各自覆盖面积，均匀划分为四个不同频段的区域；

4、接收用户终端的接入请求；

5、根据所述接入请求中的位置信息进行区域带宽资源匹配，并将匹配区域的第一业务频段预分配给所述用户终端；

6、判断预分配的所述第一业务频段是否为基于历史接入信息预测的拥塞频段；其中，所述历史接入信息为所述固定波束过往用户申请接入的历史记录；

7、若非所述拥塞频段，则将所述第一业务频段对应的第一反馈信息发送至所述用户终端；

8、若是所述拥塞频段，则为所述用户终端动态分配所述固定波束内预测流量空闲区域的第二业务频段，并将所述第二业务频段对应的第二反馈信息发送至所述用户终端。

9、可选的，所述判断预分配的所述第一业务频段是否为基于历史接入信息预测的拥塞频段的步骤之前，还包括：

10、根据所述固定波束的所述历史接入信息，对所述固定波束的各个频段内的预申请用户量进行预测，获得预测结果；

11、所述判断预分配的所述第一业务频段是否为基于历史接入信息预测的拥塞频段的步骤包括：

12、根据所述预测结果，确定所述第一业务频段是否为拥塞频段。

13、可选的，所述若是所述拥塞频段，则为所述用户终端动态分配所述固定波束内预测流量空闲区域的第二业务频段的步骤包括：

14、若确定所述第一业务频段为拥塞频段，则根据所述预测结果确定预测流量空闲的目标区域，并为所述用户终端分配所述目标区域对应的第二业务频段。

15、可选的，所述第一反馈信息或所述第二反馈信息包括有频段分配的频段信息和确认信息。

16、可选的，所述接收用户终端的接入请求的步骤之前，还包括：

17、通过用户终端对卫星的下行广播信道进行测量，以获取用于发送接入请求的相关参数信息；

18、所述接收用户终端的接入请求的步骤包括：

19、获取用户终端基于所述相关参数信息中的接入协议发送的接入请求；其中，所述接入请求包括用户终端的标识类型、位置信息、消息类型以及资源请求。

20、可选的，所述将各个固定波束按照各自覆盖面积，均匀划分为四个不同频段的区域的步骤包括：

21、将各个固定波束按照各自覆盖面积，划分出面积相同的四个区域；

22、分别为四个所述区域配置不同的频段资源。

23、可选的，每一所述固定波束的四个所述区域的频段分别占总带宽的四分之一。

24、可选的，所述根据所述接入请求中的位置信息进行区域带宽资源匹配，并将匹配区域的第一业务频段预分配给所述用户终端的步骤包括：

25、根据所述接入请求中的位置信息，确定匹配的相关区域频段资源；

26、根据接入请求中的用户需求，从匹配的所述相关区域频段资源中确定第一业务频段，并将所述第一业务频段预分配给所述用户终端。

27、本发明所述基于波束内均分四色频率复用的同频干扰抑制方法，提供了静态资源分配与动态资源管理两个阶段的同频干扰抑制技术手段，在静态资源分配阶段，通过规划每个波束静态分频频段的区域范围，根据多波束卫星双向通信提供的地理位置信息，为目标用户提供初始频段资源；在动态资源管理阶段，在频段资源分配的基础上，完成基于流量预测历史信息的动态调整，将对各区域的历史接入信息作无偏估计，当用户提出接入请求时，根据估计结果，为其动态调整至合适的频段资源。本申请所提供的方法可以在固定波束系统中，为用户进行一定程度的区域隔离，达到同频干扰抑制效果，提升同时接入用户数量的系统能力即通信容量，同时保证资源利用率。

技术特征：

1.一种基于波束内均分四色频率复用的同频干扰抑制方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的基于波束内均分四色频率复用的同频干扰抑制方法，其特征在于，所述判断预分配的所述第一业务频段是否为基于历史接入信息预测的拥塞频段的步骤之前，还包括：

3.根据权利要求2所述的基于波束内均分四色频率复用的同频干扰抑制方法，其特征在于，所述若是所述拥塞频段，则为所述用户终端动态分配所述固定波束内预测流量空闲区域的第二业务频段的步骤包括：

4.根据权利要求1所述的基于波束内均分四色频率复用的同频干扰抑制方法，其特征在于，所述第一反馈信息或所述第二反馈信息包括有频段分配的频段信息和确认信息。

5.根据权利要求1所述的基于波束内均分四色频率复用的同频干扰抑制方法，其特征在于，所述接收用户终端的接入请求的步骤之前，还包括：

6.根据权利要求1所述的基于波束内均分四色频率复用的同频干扰抑制方法，其特征在于，所述将各个固定波束按照各自覆盖面积，均匀划分为四个不同频段的区域的步骤包括：

7.根据权利要求6所述的基于波束内均分四色频率复用的同频干扰抑制方法，其特征在于，每一所述固定波束的四个所述区域的频段分别占总带宽的四分之一。

8.根据权利要求1所述的基于波束内均分四色频率复用的同频干扰抑制方法，其特征在于，所述根据所述接入请求中的位置信息进行区域带宽资源匹配，并将匹配区域的第一业务频段预分配给所述用户终端的步骤包括：

技术总结
本发明提供了一种基于波束内均分四色频率复用的同频干扰抑制方法，将各个固定波束按照各自覆盖面积，均匀划分为四个不同频段的区域；接收用户终端的接入请求；根据所述接入请求中的位置信息进行区域带宽资源匹配，并将匹配区域的第一业务频段预分配给用户终端；判断第一业务频段是否为基于历史接入信息预测的拥塞频段；若非拥塞频段，则将第一业务频段对应的第一反馈信息发送至用户终端；若是拥塞频段，则为所述用户终端动态分配固定波束内预测流量空闲区域的第二业务频段，并将第二业务频段对应的第二反馈信息发送至用户终端。如此，本发明能够抑制多波束卫星扩频通信系统用户间的同频干扰，降低系统内生干扰，增加系统的通信容量。

技术研发人员：赵梓琪,张千,张程,李丽楠,周俊伟,缪中宇,郝媛媛,张鸿圆,龚思龙
受保护的技术使用者：中国空间技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/6/13